journal article·2022Open access

Tuning nanowire lasers via hybridization with two-dimensional materials

Edwin Eobaldt, Francesco Vitale, Maximilian Zapf, Margarita Lapteva, Tarlan Hamzayev, Ziyang Gan, Emad Najafidehaghani, Christof Neumann, Antony George, Andrey Turchanin, Giancarlo Soavi, Carsten Ronning

Nanoscale· Volume 14· Issue 18

Abstract

Mixed-dimensional hybrid structures have recently gained increasing attention as promising building blocks for novel electronic and optoelectronic devices. In this context, hybridization of semiconductor nanowires with two-dimensional materials could offer new ways to control and modulate lasing at the nanoscale. In this work, we deterministically fabricate hybrid mixed-dimensional heterostructures composed of ZnO nanowires and MoS2 monolayers with micrometer control over their relative position. First, we show that our deterministic fabrication method does not degrade the optical properties of the ZnO nanowires. Second, we demonstrate that the lasing wavelength of ZnO nanowires can be tuned by several nanometers by hybridization with CVD-grown MoS2 monolayers. We assign this spectral shift of the lasing modes to an efficient carrier transfer at the heterointerface and the subsequent increase of the optical band gap in ZnO (Moss-Burstein effect).
Source: europepmc · Quality: candidate unverified · Source record ↗

Research context

OpenAlex topics: 2D Materials and Applications · Perovskite Materials and Applications · Nanowire Synthesis and Applications

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Affiliations

Institute of Solid State Physics, Friedrich Schiller University Jena, 07743 Jena, Germany

Institute of Physical Chemistry, Friedrich Schiller University Jena, 07743 Jena, Germany

Abbe Center of Photonics, Friedrich Schiller University Jena, 07745 Jena, Germany

Funding

Horizon 2020 Framework Programme · Deutsche Forschungsgemeinschaft · Daimler und Benz Stiftung

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